Двухкаскадная схема геотермального тн с гвс

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Чем больше площадь конденсатора, тем меньше перегрев после компрессора. Вы не согласны?

 

Конечно не согласен.
Снимается перегрев быстрее - это да.

 

@vintorezzz, вообще количество перегрева не зависит от площади конденсатора.
Я даже не понял что вы хотели сказать
неважно у вас 1м2 площадь конденсатора или 100м2. всеравно как было к примеру 10 процентов перегрева так и останется...
@Gaunt, а как считаешь, идея разбить предкондер на 3-4 трубки верная? Или лишние телодвижения.

 

Кому проблема, кому пофиг на это переползание... Смотря с какой стороны смотреть.
Если предконденсатор для ГВС сделать большой, а вода в бойлере холодная, то пока вода не прогреется до определённого уровня, вся конденсация будет происходить в предконденсаторе и в теплообменник СО
тепло доходить не будет, кроме разве тепла от жидкого хладагента с температурой, чуть выше воды в бойлере. Так сказать автоматический приоритет ГВС.
Давление конденсации будет маленьким, КОП хорошим, но возможны трудности с первоначальным стартом системы, когда давления коденсации не хватает, чтобы протолкнуть через капиллярку (ТРВ)
в испаритель необходимое количество хладагента для его нормального заполнения.
То же самое бывает при старте ТН со слишком холодной системой отопления.
Но в СО можно притормозить циркуляционный насос на время прогрева конденсатора, а встроенный в бойлер предконденсатор, как я понимаю, управляемым байпасом обвязывать желания нет, так как это усложняет систему руления всем этим хозяйством.

Далее, по мере прогрева бойлера давление конденсации будет расти, постепенно конденсация начнётся и в теплообменнике СО, затем полностью перейдёт в СО, а в бойлере будет происходить только снятие перегрева нагнетаемого газа. При отборе горячей воды из бойлера конденсация снова начнёт переползать в предконденсатор, активируя приоритет ГВС.
Чтобы было более понятно, в цифрах это выглядит так.
При давлении конденсации 12 бар, что соответствует температуре начала конденсации +30 С для R22, из компрессора выходит газ, сжатый до 12 бар и пока ещё перегретый до +62 градусов. Чтобы началась конденсация надо его охладить до +30 С. При охлаждении с +62 С до +30 С (на 32 градуса) газ отдаёт 26,5 кДж/кг тепла, так как его теплоёмкость около 0,83 кДж/(кг*К). Начиная с +30 С идёт конденсация пара при постоянной температуре. Теплота парообразования (или конденсации) при этой температуре составляет 178 кДж/кг. Сравните 26,5 кДж и 178 кДж, в сумме будет 204,5 кДж, из которых 13 % это тепло при охлаждении с +62 С до +30 С, а 87% тепло конденсации, происходящей при постоянной температуре +30 С.
Дальше ещё сколько то тепла можно снять, переохлаждая жидкий хладагент с +30 С до более низкой температуры. Но тут возможности скромнее. Можно иметь достаточно низкую температуру обратки из ситемы отопления и снять ещё 5 градусов, охладив жидкий хладагент до +25 С.
Теплоёмкость жидкого R22 составляет 1,23 кДж/(кг*К), на 5 градусах поимеем 6 кДж с килограмма.
Тогда баланс будет выглядеть чуть иначе, всего получили в конденсаторе 210,5 кДж/кг их них 12,6 % при предконденсации 32 К, ещё 84,5 % при конденсации и 2,9 % при переохлаждении на 5 К.
И весь этот процесс идёт при давлении 12 бар, соответствующих конденсации +30 С, хотя на выходе из компрессора температура была +62 С.
КОП считается по давлению, а не по температуре, так как компрессор сжимает до определённого давления, а температура уж какая при этом получилась, исходя из свойств газа. И перегрев газа на нагнетании зависит от давления на выходе компрессора, вернее зависит только от двух давлений - давления на входе в компрессор и давления на выходе компрессора, то есть от степени сжатия. К этому перегреву прибавляется температура газа на входе в компрессор - получаем температуру газа на выходе. Температура кипения и конденсации, жёстко привязанная к давлению насыщенного пара, используется уже для удобства тепловых расчётов. Даже лучше использовать изменение энтальпии, так как если газ не насыщенный, то и соответствие давление/температура не соблюдается.
Если бы кипение у нас было не 0, а скажем -20 С, с перегревом 5 К, то температура нагнетания после компрессора была бы +90 градусов. При предконденсации с +90 С до +30 С (на 60 К) снялось бы не 26,5 кДж/кг, а уже 50 кДж/кг. Потому, что компрессор на сжатие с 2,5 бар (-20 С) до 12 бар (+30 С) затратил больше энергии, чем при сжатии с 5 бар (0 С) до 12 бар (+30 С). В том и другом случае давление после компрессора 12 бар (температура конденсации +30 С) и те же 178 кДж/кг теплоты парообразования. Ибо температуру конденсации определяет не компрессор, а расход и температура теплоносителя, поступающего в конденсатор для охлаждения, конденсирования и переохлаждения хладагента, если это происходит в одном теплообменнике.
Если в разных теплообменниках, то в каждый должен подаваться теплоноситель со своей температурой и подходящим расходом, в соответствии со снижающимся теплосодержанием газа на разных стадиях отбора теплоты. В предконденсатор подаётся более высокая температура теплоносителя и меньше расход, в конденсатор ниже температура и больше расход.
При этом никакой халявы нет. И в одном единственном конденсаторе, где происходит охлаждение, конденсация и переохлаждение и эти же процессы, происходящие в трёх разных теплообменниках в сумме принесут одинаковое количество теплоты, в соответствии с количеством проходящего газа, его давлением на входе в компрессор, температурой газа на входе и давлением на выходе компрессора.
Просто с разными теплообменниками можно поиграть расходами и получить более высокую температуру в предконденсаторе для ограниченного количества нагреваемой воды.

 

Можно перевести на русский? Мне холодный старт поперек горла сидит...
Ну и супруга задолбала - хочу теплые полы...Т.е. при последовательной схеме теплые стены с прямой конденсацией и Пто теплого пола ...имею проблему как холодного старта, так и есть необходимость добавить тепла в ПТО теплого пола.
но тут ограничением выступает пропускная способность теплых стен, изначально вообще не расчитанных на сквозную прокачку фреона.
https://www.forumhouse.ru/threads/344823/

 

@Dekabrino, как всегда развернутый и грамотный ответ. Спасибо Вам, что Вы есть и отвечаете на глупые вопросы самодельщиков уже много лет...
И мне пожалуйста про байпас расшифруйте...
Байпас на предкондер пока ставить не хотел, но после ваших слов уже задумался. С электроникой дружу и прикрутить электроклапанок на байпасе проблем нету совершенно. Это улучшило бы холодный старт?
Почему-то все переживают именно за счет большой разнице в объеме испарителя (пто) и конденсатора (пто+змея гвс). Именно эту проблему может решить байпасс змеи гвс по фреону?

 

А что делать?
Слишком переразмеренный конденсатор получился, пока он холодный давление конденсации маленькое,
и фреон плохо идёт в испаритель. Надо как-то повышать давление в конденсаторе на время прогрева, колхозить регулятор давления конденсатора. Но это не так легко, давление в полупустом холодном конденсаторе поднять непросто, пока его не заполнишь посильнее. А для этого нужен лишний фреон. Если из конденсатора выгнать залёгший фреон проблематично, то регулятор давления в ресивере (и добавить сам ресивер для запаса жидкого перед испарителем). Просто увеличить пропускное сечение на входе в испаритель на время пуска для жидкого фреона в данном случае вряд ли поможет, раз фреон лежит в стенах.

На время прогрева можно уменьшить площадь предконденсатора, чтобы не всё тепло шло на нагрев бойлера. Хотя если ГВС в приоритете нужен всегда и воды там не очень много, можно и подождать, пока бойлер прогреется и ТН со всей силой набросится на СО. Главное не делать очень большой предконденсатор, всё хорошо в меру. Чем меньше предконденсатор, тем само собой дольше будет греться бойлер, зато до более высокой температуры может нагреться.

 

С ресивером - понятно. Но проблема в том, что мощность конденсатора сильно меняется с наружней температурой.
Варианта два - либо ставить регулятор конденсации на жидкостную сторону, и заливать ПТО теплого пола фреоном- пока не поднимется давление в стенах...
Либо ставить на выхлоп компрессора, тогда на вход ПТО идет как фреон из стен, так и с регулятора давления конденсации. Но тут засада - есть смещение, есть потеря давления на клапане.
Смещение - это разность давлений до и после регулятора?
Какую схему предпочесть?

 

Это не одно и то же?

 

@dobrinia, короче проверить прочность теории практикой придется Вам. У меня другой подход, я стараюсь бить наверняка. Но в реальном бою нужны и важны и снайперка, и штурмовик. Удачи!

 

@vintorezzz, я видимо буду штурмовиком +)
да решение принято, с концепцией ТН определился, в бой...
буду ждать сплитов из Самары и ... буду проверять прочность теории.

 

Так а зачем вообще этот предконденсатор на гвс? ставим просто ПТО с которого снимаем на ТП и ГВС две ветки. циркуль один (управляемый), один электронный трехвходовый и несколько термодатчиков + ардуина этим всем рулит. ТП имеет огромную инерцию (у меня это 6 кубов бетона), инерция ГВС на порядок меньше (литров 80?). потребление ГВС нужно периодическое, на порядок меньше по времени чем потребление ТП.

режим "холодного" включения: открываем любой контур трехвходовым клапаном (или тот который сейчас в приоритете). циркуль включаем или на малый ход или импульсами по ~10 сек (оценить по температуре на выходе ПТО)

режим поддержания: отслеживаем температуры ГВС и ТП. переключаем трехвходовый на нужный для обогрева контур. производительность компрессора (если инверторный) или момент его остановки отслеживаем по заданной температуре в этом контуре. если пошел расход ГВС, а ТП не догрет, переключаемся на ГВС и греем ее. если ТП ушел ниже критичного а ГВС не догрета, бросаем ГВС и греем ТП (паралельно шлем предупреждение на ардуине на экран умного дома)

 

@kir102, вы предлагаете ставить косвенный бойлер и греть его теплоносителем из системы отопления.
так делают 99% производителей ТН.
Но COP нагрева будет не более 2.5
А если бойлер греть фреоном - то средний COP нагрева до 60 градусов будет в районе 4х.
Ради этого весь сыр бор... если 2.5 устраивает, то глупо городить конденсатор, проще купить трехходовой и косвенный бойлер.

 

Скайнэт одобряе Теперь к тн осталось еще искин дома прикрутить.

 

Дополнение. в этой системе нужен именно электрический трехвходовый клапан. с тем, чтобы основное время компрессором греть до 35 градусов с хорошим КОП. сейчас посмотрел - время переключения таких клапанов ужасно большое: 70-90 сек, а ресурс небольшой на мой взгляд небольшой: 70-100 тыс циклов. тогда возможно будет целесообразнее добавить второй циркулярный насос, а трехвходовый клапан убрать.